КЕРАМИКА КОМПОНЕНТІНІҢ СТЕХИОМЕТРИЯ ВАРИАЦИЯСЫ БАР ЖЫЛУДАН ҚОРҒАЙТЫН РАДИАЦИЯҒА ТӨЗІМДІ КӨП КОМПОНЕНТТІ КЕРАМИКАНЫҢ СИНТЕЗІ

Жұмыста WO₃-Bi₂O₃–ZnO–TeO₂–CeO₂–ZrO₂ қосылыстарына негізделген көп компонентті жылудан қорғайтын радиацияға төзімді керамикалық материалдарды механохимиялық қатты фазалы синтез әдісімен, содан кейін 1000 °C температурада термиялық күйдірумен алу нәтижелері көрсетілген. Құрылымға металл оксидтері түрінде допирлеу заттарын енгізу керамиканың қажетсіз құрылымдық өзгерістерінің алдын алуға, жүйенің беріктігі мен тұрақтылығын жақсартуға мүмкіндік береді. Цирконий оксиді негізіндегі керамика синтезін таңдау заттың бірқатар құнды физика-механикалық қасиеттерінің болуымен және нәтижесінде инженерияның әртүрлі салаларында конструкциялық және функционалды материалдар ретінде қолдану мүмкіндігімен байланысты. Оксидті баяу балқитын қосылыстарға негізделген көп компонентті керамикадағы (WO₃, Bi₂O₃, ZnO, TeO₂, CeO₂, ZrO₂) фазалық түзілу процестері сканерлеуші электронды микроскопия, энергодисперсиялық және рентген фазалық талдау әдістерімен зерттелді. Ұсынылған әдістердің жиынтығын пайдалана отырып, зерттелетін үлгілерді жан-жақты сипаттауға, сондай-ақ қолданылатын оксидтердің вариациясының керамиканың фазалық құрамы мен морфологиялық ерекшеліктеріне әсерінің тәуелділіктерін анықтауға мүмкіндік беретін келесі нәтижелер алынды. Морфологиялық параметрлерді талдау қоспаның концентрациясының жоғарылауымен агломераттардың тығыз құрылымы пайда болатындығын көрсетті, бұл допанттың жоғары концентрациясында бөлшектердің агломерациясымен байланысты. Алынған энергия дисперсиясын талдау нәтижелеріне сәйкес, ZrO₂ қосылуы құрылымдағы элементтердің аздап қайта бөлінуіне әкелетіні анықталды, сондықтан ce, W, Bi және Te атомдық мазмұны сәйкесінше 2,58; 3,38; 2,12; 1,91 есе, ал Zn атомдық мазмұны 1,32 есе өсті. Дифрактограммаларды талдау WO₃-Bi₂O₃–ZnO–TeO₂–CeO₂–ZrO₂ үлгілері Zn₃(TeO₆), ZnTeO₃, CeO₂, Bi₂O₃, Bi₂WO₆, ZnWO₄, Ce₅Zr₃O₁₆, ZnO, (Zr_0.98Ce_0.02)O₂ фазаларының мазмұнымен сипатталатынын көрсетті.

1. Gao X. et al. Composition design and preparation of lithium lead titanate (Li2PbxTi1-xO3, 0.1< x< 0.9): A novel tritium breeding ceramic //Nuclear Materials and Energy. – 2024. – P. 101608.

2. Çağlar İ. et al. Gamma radiation shielding properties of some binary tellurite glasses //Journal of Non-Crystalline Solids. – 2021. – Vol. 574. – P. 121139.

3. Zeng S. et al. Enhanced thermal shock resistance of zirconia ceramics with multi-component rare earth and tourmaline addition //Ceramics International. – 2023. – Vol. 49. – No. 11. – P. 18689-18698.

4. Singh G. P. et al. Impact of TiO2 on radiation shielding competencies and structural, physical and optical properties of CeO2–PbO–B2O3 glasses //Journal of Alloys and Compounds. – 2021. – Vol. 885. – P. 160939.

5. Abdolahzadeh T. et al. Novel polyethylene/tungsten oxide/bismuth trioxide/barium sulfate/graphene oxide nanocomposites for shielding against X-ray radiations //International Journal of Radiation Research. – 2023. – Vol. 21. – No. 1. – P. 79–87.

6. Horti N. C. et al. Structural and optical properties of zirconium oxide (ZrO2) nanoparticles: effect of calcination temperature //Nano Express. – 2020. – Vol. 1. – No. 1. – P. 010022.

7. Uribe López M. C. et al. Synthesis and characterization of ZnO-ZrO2 nanocomposites for photocatalytic degradation and mineralization of phenol //Journal of Nanomaterials. – 2019. – Vol. 2019. – P. 1-12.

8. Кадыржанов, Қ. и др. Изучение процессов фазовых превращений в многокомпонентных керамиках на основе тугоплавких оксидов Al2O3, ZrO2, TiO2, WO3, Nb2O5 // Вестник КазАТК. – 2023. – Т. 128. – № 5. – С. 482–492.

9. Wan S. et al. Phase transformation and electrical properties of Bi2O3-based ZnO varistor doped with WO3 // Japanese Journal of Applied Physics. – 2010. – Vol. 49. – No. 6R. – P. 061102.

10. Lomakin M. S. et al. Pyrochlore phase in the Bi2O3– Fe2O3–WO3–(H2O) system: Physicochemical and hydrodynamic aspects of its production using a microreactor with intensively swirled flows // Advanced Powder Technology. – 2023. – Vol. 34. – No. 7. – P. 104053.

11. Ramarao S. D. et al. Structural, morphological and microwave dielectric studies on microwave sintered ZnWO4 ceramic compounds // Ceramics International. – 2023. – Vol. 49. – No. 14. – P. 23075–23081.

12. Равдель А.А. и др. Краткий справочник физикохимических величин. Издание девятое / Под ред. А.А. Равдель и А.М. Понаморевой. – СПБ.: Специальная литература. – 1998 – C. 232.

13. The open quantum materials database: [Электронный ресурс]. URL: https://oqmd.org. (Дата обращения: 20.02.2024).